齒輪的表面化學熱處理

Byron Stewart　北京華海中誼工業爐有限公司

齒輪的表面化學熱處理

Byron Stewart北京華海中誼工業爐有限公司

齒輪的表面強度關系到齒輪的承載能力。鋼制齒輪通常都要通過表面化學熱處理達到所需要的性能要求。

化學熱處理分為四類

（1）滲碳使低碳鋼的工件具有高碳鋼的表面層，再經過淬火和低溫回火，使工件的表面層具有高硬度和耐磨性，而工件的中心部分仍然保持著低碳鋼的韌性和塑性。

（2）滲氮滲入的氮與鐵形成不同含氮量的氮化鐵，可使滲氮后鋼件得到高的表面硬度、耐磨性、疲勞強度、抗咬合性、抗大氣和過熱蒸氣腐蝕能力、抗回火軟化能力，并降低缺口敏感性。

（3）氮碳共滲以滲氮為主同時滲入碳的化學熱處理工藝。工件尺寸變化微小且滲層兼有良好的耐磨、抗疲勞和減摩性能；在水、海水等介質中耐蝕；能處理回火溫度高于520℃的任何牌號的鋼鐵零件以及刃具、模具。

（4）碳氮共滲以滲碳為主同時滲入氮的化學熱處理工藝。它在一定程度上克服了滲氮層硬度雖高但滲層較淺，而滲碳層雖硬化深度大，但表面硬度較低的缺點。

滲氮工藝分為常規氣體滲氮、離子滲氮和鹽浴滲氮。常規氣體滲氮采用氨氣和氮氣進行滲氮，氮勢控制簡單，每次工藝的滲層厚度偏差較大，易產生白亮層，氣體消耗量極大，爐體內壁需要定期退氮。離子滲氮，不宜對復雜形狀的工件進行滲氮，每次工藝都具有唯一性，無法完全重復工藝。鹽浴滲氮易造成嚴重的環境污染。

精密氣體滲氮工藝特點

齒輪表面滲氮

（1）爐體內部采用特殊鋼材制作，在工藝過程中可抵抗氮原

子的滲入。工藝控制精度更高。

（2）可以精確控制常規氣體滲氮過程中產生的所謂白化層，并生成一個硬度均勻的15～10μm厚度層。

（3）適用于復雜形狀，對環境無污染。

（4）應用正確的氣體滲氮技術能夠使工藝溫度更低（480 ～520℃）、周期更短、氣體消耗量更小。

（5）每次的滲氮工藝都可以將設定曲線及實際曲線進行記錄分析，可以做到工藝的100%重復。

氮勢控制通過控制裂解過程中氨對氫的壓力比來控制裂解程度，必須選擇99.999%及以上高純度的氨氣。當使用的氨氣純度低于99.999%時，我們需要對氨氣采用分子篩吸附的方式進行凈化提純。

華海滲氮爐

氮碳共滲及碳氮共滲

在精密氣氛爐的設計基礎上，調整工藝氣體及控制系統，并增加了油淬室，可適用于增加鋼材及合金鋼耐磨性的熱處理。

（1）氮碳共滲工件尺寸變化微小且滲層兼有良好的耐磨、抗疲勞和減摩性能。

（2）碳氮共滲它在一定程度上克服了滲氮層硬度雖高但滲層較淺，而滲碳層雖硬化深度大，但表面硬度較低的缺點。

工藝優點：①可選用真空系統快速安全地凈化爐內氣氛。②特殊的爐罐材料及設計能夠保證不被氮原子滲入。③由自動控制系統進行整個工藝過程控制，氮勢控制更準確。④可節省大量氨氣。⑤安裝有用于爐體的安全控制的氣體探頭。⑥可加裝外循環冷卻系統進行快速冷卻。⑦100%工藝重現。⑧廢氣的處理對環境無任何影響。